Представьте, что вас спросили: сколько времени пройдет на Земле, если вы отправитесь в экспедицию к Юпитеру и вернетесь обратно? Этот вопрос, хоть и звучит как сюжет для научной фантастики, заставляет задуматься о реальных возможностях и ограничениях современной космонавтики.
Хотя сегодняшний уровень технологий не позволяет осуществить пилотируемый полет к газовому гиганту, давайте мысленно смоделируем такую миссию. Какие препятствия ждут космонавтов? И, что самое важное, как долго продлится это невероятное путешествие?
Почему на Юпитер нельзя «приземлиться»?
Первое и самое фундаментальное препятствие — сама природа Юпитера. В отличие от планет земной группы, таких как Марс или Венера, у Юпитера нет твердой поверхности. Это колоссальный шар, состоящий в основном из водорода и гелия, которые на разных глубинах находятся в различных агрегатных состояниях — от газообразного до металлического. Поэтому говорить о «посадке» некорректно; космический корабль может лишь погрузиться в верхние слои атмосферы.
Однако даже неглубокое погружение таит смертельную опасность. Чудовищное давление в недрах планеты мгновенно расплющит любой известный нам аппарат. Более того, если корабль замедлится в атмосфере, он уже никогда не сможет ее покинуть. Гравитационное ускорение на Юпитере в 2.5 раза превышает земное (24,8 м/с²). Преодолеть такую силу притяжения с помощью современных химических двигателей невозможно, а перспективные ионные двигатели пока не способны развить необходимую для отрыва тягу.
Хронометраж миссии: облет по орбите
Оставим идею посадки и рассмотрим более реалистичный сценарий: пилотируемый корабль отправляется к Юпитеру, совершает виток вокруг планеты и возвращается на Землю. Сколько времени займет такая экспедиция?
Основываясь на опыте автоматических станций, таких как «Юнона» (Juno) и «Галилео» (Galileo), можно предположить, что путь в один конец займет около пяти лет.
Обратите внимание: Что такое время? Давайте рассуждать....
Это время необходимо для преодоления гигантского расстояния, которое в среднем составляет 628 миллионов километров.Интересный аспект такого долгого путешествия — релятивистские эффекты, предсказанные теорией относительности Эйнштейна. С одной стороны, удаление от массивной Земли должно немного ускорять ход времени на корабле (эффект общей теории относительности). С другой стороны, высокая скорость движения, наоборот, будет его замедлять (эффект специальной теории относительности). В случае полета к Юпитеру эти два эффекта почти компенсируют друг друга. Расчеты показывают, что за все десятилетнее путешествие (5 лет туда и 5 лет обратно) набежит разница всего в 0,7 секунды. Для экипажа время пройдет практически так же, как и для жителей Земли, и итоговая продолжительность миссии составит ровно 10 лет.
Где в этой истории проходит граница между научным фактом и научной фантастикой? Решать вам. Но подобные размышления помогают четче увидеть горизонты наших сегодняшних возможностей и вдохновляют на новые технологические прорывы.
[Автор: Научный ЖЕСТ ??]
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Уровень технологий пока не позволяет нам осуществить пилотируемый полёт к Юпитеру, но давайте представим, что было бы, если бы мы.